หากคุณเคยขับรถไปตามทางหลวงตอนกลางคืน เยี่ยมชมนิคมอุตสาหกรรมอันกว้างใหญ่ หรือเดินไปรอบๆ สนามกีฬาขนาดใหญ่หลังพระอาทิตย์ตกดิน คุณได้อาศัยไฟเสาสูงเพื่อรักษาพื้นที่เหล่านั้นให้ปลอดภัยและใช้งานได้ ในฐานะซัพพลายเออร์เสาสูง หนึ่งในคำถามที่พบบ่อยที่สุดที่ฉันได้รับจากลูกค้า-วิศวกร ผู้จัดการโรงงาน และผู้รับเหมาคือ "ฉันจะคำนวณความสูงที่เหมาะสมสำหรับไฟเสาสูงของฉันได้อย่างไร" ไม่ใช่เรื่องคาดเดา และการละเลยรายละเอียดนี้อาจนำไปสู่แสงสลัวที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งไม่เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย หรือสิ้นเปลืองเงินไปกับเสาที่สูงเกินความจำเป็น หลังจาก 12 ปีในธุรกิจนี้ ฉันได้ทำการคำนวณเหล่านี้กับลูกค้าหลายสิบครั้ง และฉันกำลังแจกแจงวิทยาศาสตร์เบื้องหลังเรื่องนี้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ศัพท์เฉพาะใดๆ
ก่อนอื่น เรามาทำความเข้าใจก่อนว่าไฟเสาสูงคืออะไรเพื่อใช้เป็นเวที เสาสูงคือเสาแนวตั้งสูง (โดยปกติจะเป็นเหล็ก เนื่องจากมีความทนทานและทนต่อสภาพอากาศ) ซึ่งติดตั้งโคมไฟหลายดวงที่ด้านบน ออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างในพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่างจากเสาไฟขนาดเล็กที่ครอบคลุมเฉพาะจุดเล็กๆ เสากระโดงสูงสามารถส่องสว่างได้ 10,000 ตารางฟุตหรือมากกว่าจากยูนิตเดียว ความสูงของเสากระโดงเป็นรากฐานของความครอบคลุมดังกล่าว และการผิดพลาดจะทำให้การเลือกระบบแสงสว่างอื่นๆ ไม่เกี่ยวข้อง
แล้วคุณจะเริ่มต้นที่ไหน? ขั้นตอนแรกคือการกำหนดข้อกำหนดระบบแสงสว่างสำหรับโครงการของคุณ ทุกพื้นที่มีความต้องการที่แตกต่างกัน: ทางแยกต่างระดับทางหลวงต้องการแสงสว่างที่สม่ำเสมอเพื่อให้ผู้ขับขี่มองเห็นป้ายถนนและสิ่งกีดขวาง ที่จอดรถจำเป็นต้องกำจัดมุมมืดเพื่อป้องกันอาชญากรรม และสนามกีฬาต้องการระดับแสงเฉพาะสำหรับผู้เล่นและผู้ชม หน่วยงานกำกับดูแล (เช่น Illuminating Engineering Society หรือ IES ในสหรัฐอเมริกา) เผยแพร่หลักเกณฑ์สำหรับระดับเหล่านี้ นั่นคือจุดเริ่มต้นของคุณ ตัวอย่างเช่น IES แนะนำอย่างน้อย 0.5 ฟุตแคนเดิล (fc) สำหรับลานจอดรถทั่วไป 2 fc สำหรับลานจอดรถร้านค้าปลีกที่มีผู้คนพลุกพล่าน และมากถึง 50 fc สำหรับสนามกีฬาระดับมืออาชีพ ตัวเลขนั้นจะส่งผลโดยตรงต่อความสูงของเสากระโดงของคุณ
ขั้นต่อไป คุณจะต้องสร้างแผนที่บริเวณที่คุณกำลังส่องสว่าง สมมติว่าคุณมีที่จอดรถขนาด 200x200 ฟุต คุณจะต้องพิจารณาว่าจะใช้เสาสูงกี่ต้น และจะวางเสากระโดงไว้ที่ไหน โดยปกติจะเว้นระยะห่างเท่าๆ กัน โดยไม่มีระยะห่างระหว่างเสากระโดงสองต้นจากโคมไฟใดๆ เกินครึ่งหนึ่ง "กฎการเว้นระยะห่างครึ่งหนึ่ง" นี้เป็นสิ่งสำคัญ: ช่วยให้มั่นใจว่าแสงจะซ้อนทับกันเท่าๆ กัน ดังนั้นจึงไม่มีช่องว่างสลัว สำหรับเสาสูงเดี่ยวที่ครอบคลุมพื้นที่ 10,000 ตารางฟุต (เช่น พื้นที่ 100x100 ฟุต) ระยะห่างครึ่งหนึ่งระหว่างเสานี้กับเสาถัดไปคือ 50 ฟุต ตัวเลขดังกล่าวจับคู่โดยตรงกับความสูงของเสา เนื่องจากความกว้างและการกระจายของลำแสงขึ้นอยู่กับความสูงที่ติดตั้ง
ต่อไปนี้เป็นการคำนวณหลัก: สำหรับการใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่ ความสูงของเสาที่เหมาะสมคือประมาณ 1.5 เท่าของความกว้างของพื้นที่ที่แสงครอบคลุม เดี๋ยวก่อน ให้ฉันทำคอนกรีตนั่นก่อน หากแสงของคุณต้องการครอบคลุมรัศมี 50 ฟุต (เช่น พื้นที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ฟุต) 50 x 1.5 = 75 ฟุต นั่นเป็นความสูงโดยทั่วไปสำหรับเสาสูงลานจอดรถ แต่ก่อนที่คุณจะล็อคสิ่งนั้นไว้ คุณต้องคำนึงถึงปัจจัยสำคัญสองประการก่อน: มุมลำแสงของโคมไฟและสิ่งกีดขวาง
มุมลำแสงคือความกว้างของแสงที่กระจายจากฟิกซ์เจอร์ อุปกรณ์ติดตั้งบางชนิดมีขนาดแคบ (15-30 องศา) ออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างในระยะไกล เช่น ทางหลวง ส่วนอื่นๆ ก็กว้าง (60-90 องศา) เหมาะสำหรับพื้นที่เปิดโล่งขนาดเล็ก เช่น ลานจอดรถ หากคุณใช้ลำแสงแคบบนเสาขนาดสั้น คุณจะได้ลำแสงที่มีความเข้มข้นซึ่งจะกระทบเฉพาะจุดเล็กๆ เท่านั้น โดยจะเหลือพื้นที่มืดขนาดใหญ่ไว้ หากคุณใช้ลำแสงกว้างบนเสาที่สูงเกินไป แสงจะแผ่บางเกินไป ส่งผลให้มีเชิงเทียนต่ำในตำแหน่งที่คุณต้องการ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมกฎ 1.5x จึงใช้เป็นพื้นฐาน แต่คุณต้องปรับมุมลำแสง มาทดสอบกัน: อุปกรณ์ติดตั้งลำแสงกว้าง (80 องศา) ที่ติดตั้งบนเสาสูง 75 ฟุตจะมีรัศมีครอบคลุมประมาณ 65 ฟุต ซึ่งสอดคล้องกับรัศมี 50 ฟุตที่เราต้องการก่อนหน้านี้อย่างสมบูรณ์แบบ หากคุณใช้ลำแสงแคบ (20 องศา) บนเสาสูง 75 ฟุตเดียวกัน ความครอบคลุมของลำแสงจะเล็กเกินไปประมาณ 27 ฟุตสำหรับพื้นที่ 100 ฟุต ดังนั้นควรอ้างอิงมุมลำแสงของฟิกซ์เจอร์ของคุณด้วยความสูงเสมอ ผู้ผลิตอุปกรณ์ติดตั้งส่วนใหญ่เผยแพร่แผนภูมิสเปรดที่แสดงให้เห็นว่าแสงจะครอบคลุมพื้นที่เท่าใดในระดับความสูงต่างๆ
แล้วมีอุปสรรค.. นี่เป็นขั้นตอนที่หลายคนข้ามไป และทำให้เกิดปัญหาใหญ่ หากเสาสูงของคุณไปใกล้สายไฟ อาคาร หรือแม้แต่ต้นไม้ สิ่งเหล่านี้สามารถบังแสงและสร้างเงาได้ นั่นคือจุดที่ลูกค้าติดต่อมาโดยคิดว่าเสาสูง 60 ฟุตของพวกเขาก็เพียงพอแล้ว แต่กลับพบว่าโกดังสูง 50 ฟุตซึ่งอยู่ห่างออกไป 30 ฟุตนั้นบังแสงได้ 40% เมื่อมีสิ่งกีดขวาง คุณจะต้องยกเสาขึ้นให้เพียงพอเพื่อให้แสงสว่างผ่านได้ ตัวอย่างเช่น หากคุณมีสิ่งกีดขวางสูง 50 ฟุต โดยห่างจากเสา 20 ฟุต ความสูงของเสาจะต้องสูงอย่างน้อย 50 ฟุต และบวกด้วยความสูงเพิ่มเติมเพียงพอที่จะเคลียร์สิ่งกีดขวางได้ 10-15 ฟุต เพื่อหลีกเลี่ยงเงาในบริเวณที่คุณกำลังส่องสว่าง นั่นนำเราไปสู่ความสูง 60-65 ฟุต แทนที่จะเป็น 50 ฟุตดั้งเดิมที่ใครๆ ก็เดาได้
สิ่งที่ต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความมั่นคงของลมและโครงสร้าง เสากระโดงสูง โดยเฉพาะเสาสูง (100 ฟุตขึ้นไป) จะต้องทนทานต่อลมแรง ฝน หิมะ และแม้กระทั่งน้ำแข็ง ความสูงของเสากระโดงส่งผลต่อน้ำหนักของโครงสร้าง ยิ่งเสาสูงเท่าไร ลมก็ยิ่งพัดแรงมากขึ้นเท่านั้น เราจึงไม่ใช้เสาชนิดเดียวกันกับเสาสูงแบบเดียวกับเสาไฟขนาดเล็ก ลูกค้าจำนวนมากมาหาเราโดยมีความรู้เกี่ยวกับการคำนวณแสงสว่าง แต่ไม่เกี่ยวกับการออกแบบโครงสร้าง และถามว่าพวกเขาสามารถใช้เสาจากการใช้งานอื่นๆ เช่น เสาเหล็กสายส่งไฟฟ้าแบบโมโนโพล ที่คุณสามารถพบได้ที่ /wireless-towers/monopole-towers/monopole-power-transmission-line-steel-tower.html เป็นต้น แม้ว่าเสาโมโนโพลเหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับการรับน้ำหนักในแนวตั้ง แต่อาจไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับแรงลมเฉพาะและภาระการติดตั้งไฟที่เสาสูงบรรทุก เสาสูงของเราได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อให้ความสูง ความครอบคลุมของแสง และความปลอดภัยของโครงสร้างสมดุล เพื่อให้แสงคงอยู่กับที่แม้ในช่วงที่เกิดพายุรุนแรง ฉันมักจะแนะนำให้ลูกค้าทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ที่บูรณาการวิศวกรรมโครงสร้างเข้ากับกระบวนการคำนวณแสงสว่าง ไม่ใช่แค่ตัวแสงสว่างเท่านั้น
เรามาดูตัวอย่างแบบเต็มเพื่อทำให้สิ่งนี้เป็นจริง สมมติว่าคุณกำลังออกแบบอาคารผู้โดยสารสำหรับรถบรรทุกขนาด 150x150 ฟุตใหม่ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้รับระดับแสงสว่าง 1 FC สำหรับการส่องสว่างในพื้นที่ทั่วไป ตามหลักเกณฑ์ IES ขั้นตอนที่ 1: พื้นที่คือ 22,500 ตารางฟุต เราจะใช้เสาสูง 2 เสา ห่างกัน 100 ฟุต (ดังนั้นทุกจุดจะอยู่ห่างจากเสากระโดงไม่เกิน 50 ฟุต ซึ่งตรงกับกฎระยะห่างครึ่งหนึ่ง) ขั้นตอนที่ 2: ความครอบคลุมที่ต้องการต่อเสาคือรัศมี 75 ฟุต (เนื่องจากระยะห่างระหว่างเสากระโดงครึ่งหนึ่งคือ 50 ฟุต เราจึงกำหนดให้มีการทับซ้อนกัน 25 ฟุตเพื่อความปลอดภัย) ขั้นตอนที่ 3: เลือกโคมไฟแบบลำแสงกว้าง 70 องศา ซึ่งมีความสูงในการติดตั้งที่แนะนำคือ 1.25 เท่าของรัศมีครอบคลุม 1.25 x 75 ฟุต = 93.75 ฟุต เราจึงปัดเศษเป็น 95 ฟุต ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบสิ่งกีดขวาง มีป้ายสูง 40 ฟุตทางด้านเหนือของอาคารผู้โดยสาร ห่างจากเสากระโดงแรก 30 ฟุต เราต้องเคลียร์ป้ายให้สูง 15 ฟุต ดังนั้นให้บวกความสูง 15 ฟุต: 95 +15 = 110 ฟุต ขั้นตอนที่ 5: ยืนยันภาระของโครงสร้าง เสาสูง 110 ฟุตพร้อมโคมไฟ 8 ดวงอยู่ในการออกแบบของเสาสูงรุ่นมาตรฐานของเรา ซึ่งได้รับการทดสอบด้วยความเร็วลม 120 ไมล์ต่อชั่วโมงและน้ำแข็ง 20 ปอนด์ เสร็จแล้ว. นั่นเป็นการคำนวณที่มั่นคงและได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ฉันเห็นลูกค้าทำ: ประการแรก อาศัยความสูงต่ำสุดเพียงอย่างเดียวเพื่อประหยัดเงิน เพียงแต่ต้องเพิ่มเสากระโดงเพิ่มเติมในภายหลัง ซึ่งท้ายที่สุดต้องเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณวางเสาสูง 60 ฟุตสองเสาแทนที่จะเป็นเสาสูง 110 ฟุตบนสถานีรถบรรทุกนั้น คุณจะต้องใช้เสาอีกสามเสาเพื่อให้ได้ระดับแสงที่เท่ากัน ซึ่งจะยกเลิกการประหยัดเบื้องต้น ประการที่สอง การไม่คำนึงถึงเสากระโดงสูงที่มีแสงรั่วไหลสามารถส่งแสงไปยังพื้นที่ใกล้เคียง ซึ่งอาจเป็นปัญหาได้หากคุณอยู่ใกล้กับย่านที่อยู่อาศัย นั่นเป็นเหตุผลที่บางครั้งเราแนะนำให้ปรับความสูงหรือมุมฟิกซ์เจอร์เพื่อลดการหก ซึ่งเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่เชื่อมโยงกับวิธีการคำนวณความสูงของคุณ ประการที่สาม การเพิกเฉยต่อการบำรุงรักษา: เสาสูงจะปีนยากขึ้นเพื่อเปลี่ยนหลอดไฟ ดังนั้นหากคุณต้องการเข้าถึงได้ง่ายขึ้น คุณอาจเลือกเสาที่สั้นกว่าเล็กน้อยและมีอุปกรณ์ติดตั้งมากกว่า แทนที่จะเป็นเสาที่สูงมากซึ่งดูแลรักษายากกว่า นั่นเป็นความชอบส่วนบุคคล แต่ก็ต้องคำนึงถึงด้วย
ในฐานะซัพพลายเออร์ ฉันเคยเห็นลูกค้านำการคำนวณมาให้เราครึ่งหนึ่ง และเมื่อเราทำตามขั้นตอนเหล่านี้กับพวกเขา พวกเขาก็แปลกใจเสมอว่าต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง ข่าวดีก็คือคุณไม่จำเป็นต้องเป็นวิศวกรระบบไฟเพื่อทำให้ถูกต้อง เรามีทีมงานที่ทำงานร่วมกับลูกค้าทุกรายเพื่อปรับแต่งการคำนวณให้ตรงกับพื้นที่ ความต้องการ และงบประมาณที่แน่นอน นอกจากนี้เรายังจัดหาวัสดุของเราจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ รวมถึงเสาโทรคมนาคมโมโนโพลที่ /wireless-towers/monopole-towers/monopole-telecommunications-tower.html, เสาโมโนโพลเซลล์แนวนอนแบบท่อเดี่ยวที่ /wireless-towers/monopole-towers/single-tube-landscape-cell-monopole-tower.html, หอคอยเหล็กสายส่งไฟฟ้าที่ /wireless-towers/monopole-towers/power-transmission-line-steel-tower.html และเสาไฟฟ้าที่ทำจากเหล็กชุบสังกะสีสำหรับการส่งไฟฟ้าที่ /wireless-towers/monopole-towers/galvanized-steel-power-tower-for-power.html แม้ว่าเราจะปรับเปลี่ยนการออกแบบเหล่านั้นโดยเฉพาะสำหรับระบบไฟส่องเสาสูง เนื่องจากสิ่งที่เราให้ความสำคัญเป็นอันดับแรกคือการรักษาสมดุลของการครอบคลุมแสง โครงสร้าง และต้นทุน
หากคุณกำลังวางแผนโครงการระบบไฟส่องสว่างแบบเสาสูง ขั้นตอนแรกที่ดีที่สุดคือการระบุขนาดพื้นที่ สถานที่ตั้ง และเป้าหมายระบบไฟส่องสว่าง เราสามารถช่วยคุณดำเนินการคำนวณทั้งหมด ตรวจสอบสิ่งกีดขวาง ยืนยันความต้องการด้านโครงสร้าง และแม้กระทั่งแสดงตัวเลือกฟิกซ์เจอร์ที่เหมาะกับความสูงของคุณ ไม่ว่าคุณจะติดตั้งระบบไฟส่องสว่างในลานจอดรถขนาดเล็กหรืออาคารอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ การจัดความสูงให้ถูกต้องคือตัวเลือกแรกและสำคัญที่สุดที่คุณจะเลือก และจะคุ้มค่ากับความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และค่าใช้จ่ายในปีต่อๆ ไป
อ้างอิง
- สมาคมวิศวกรรมการส่องสว่าง (IES) (2020). ไฟส่องสว่างสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่จอดรถ: ANSI/IES RP-20-20 นิวยอร์ก, นิวยอร์ก: สมาคมวิศวกรรมการส่องสว่าง
- สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) (2018) เกณฑ์การออกแบบโครงสร้างเสาเหล็กและหอคอย วอชิงตัน ดี.ซี.: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน
- แสงสว่างยุโรป (2021). การส่องสว่างแบบเสาสูง: แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการส่องสว่างบนถนนและพื้นที่ บรัสเซลส์ เบลเยียม: แสงสว่างของยุโรป
